Gasdurchlässigkeit von Verpackungen oft unterschätzt

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Gasdurchlässigkeit von Verpackungen oft unterschätzt

Von Maaike Rijk
04-07-2013

Die Funktionsaspekte von Verpackungen gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dementsprechend wächst auch der Wunsch nach Barriereeigenschaften, die genau auf das Produkt und die gewünschte Qualität abgestimmt sind. „Leider wird die Gasdurchlässigkeit als Materialeigenschaft in diesem Zusammenhang immer noch unterschätzt“, weiß Dipl.-Ing. Dimitri Adons vom VerpakkingsCentrum.

Wie stellt man fest, ob eine Verpackung die verlangte Qualität und die richtige Barriere bietet? „Messen heißt wissen“, so die Antwort von Dipl.-Ing. Dimitri Adons und Dr. Roos Peeters vom VerpakkingsCentrum der Hochschule XIOS in Belgien, das ab 1. Oktober 2013 zur Universität Hasselt gehört. Als wissenschaftliche Einrichtung erbringt das VerpakkingsCentrum unabhängige Dienstleistungen für Unternehmen aus verschiedenen Branchen.

Gasdurlassigkeit





Das Produkt bestimmt
Dimitri Adons: „Die Untersuchung der Barriereeigenschaften ist wichtig, um festzustellen, ob die Qualität des Verpackungsinhalts erhalten bleibt. Das Produkt bestimmt die Anforderungen an das Material, damit eine optimale Qualität gewährleistet ist. Eine der Materialeigenschaften, auf die sich das VerpakkingsCentrum konzentriert, ist die Gasdurchlässigkeit. Sie wird häufig unterschätzt. Atmende Produkte wie Obst und Gemüse brauchen ein Verpackungsmaterial mit hoher Durchlässigkeit für Sauerstoff. Andere Produkte erfordern hingegen eine begrenzte oder minimale Durchlässigkeit für bestimmte Gase, damit die gewünschte Qualität erhalten bleibt.“

Beispiele
Nach Beispielen gefragt sagt der Ingenieur: „Eine Verpackung für Käse muss vor eindringendem Sauerstoff schützen, damit das Wachstum von aeroben Bakterien verhindert wird. Autoteile aus Metall dürfen nicht mit Wasserdampf in Berührung kommen, da sie sonst rosten.“ Aber wie sieht es mit Großpackungen aus, die von vielen unserer Kunden eingesetzt werden? „Großpackungen müssen die erforderlichen Barrieren bieten, um die Qualität u. a. von pharmazeutischen und chemischen Produkten während des gesamten Lebenszyklus zu gewährleisten“, fügt Dipl.-Ing. Adons zu den Ausführungen von Dr. Roos Peeters hinzu. „Der Verpackungsinhalt muss auf jeden Fall für den Zweck verwendet werden können, für den er gedacht ist. Außerdem darf die Sicherheit für Mensch und Umwelt keinesfalls durch die Gasdurchlässigkeit bzw. ihre Folgen gefährdet werden.“

Gasdurchlassigkeit










Die richtige Gasdurchlässigkeit = die richtige Verpackung?
Bedeutet eine gute oder die richtige Gasdurchlässigkeit automatisch, dass die richtige Verpackung gewählt wurde? „Nein“, so Roos Peeters. „Es müssen auch andere Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Transparenz und Weiterreißfestigkeit berücksichtigt werden. Es ist wichtig, dass die Untersuchung der Durchlässigkeit für Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und andere Gase auf standardisierte Weise erfolgt. Die Vorgehensweise ist in internationalen Normen festgelegt, z. B. ASTM, ISO und DIN.  Außerdem müssen die Unterschiede zwischen den einzelnen Prüfverfahren berücksichtigt werden.“

Prüfverfahren
„Die Gasbarriere kann nach dem Prinzip der Druckgleichheit, aber auch mit der Vakuummethode mit Druckunterschied untersucht werden. Auch können sich die Messsensoren unterscheiden. Andere wichtige Parameter bei der Prüfung der Gasdurchlässigkeit sind die Wahl des Prüfgases, die Prüftemperatur, die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit sowie die Ausrichtung von Material und Verpackung während der Prüfung. Korrekte Steuerung und Kontrolle dieser Parameter sind unerlässlich. Feuchtigkeitsempfindliche Materialien können ihre ursprünglich positiven Eigenschaften bei einer höheren Luftfeuchtigkeit verlieren, wenn ihre Verpackung gasdurchlässig ist. Denn die Gasdurchlässigkeit nimmt um 5 % bis 7 % zu, wenn die Temperatur um ein Grad steigt.“

Dipl.-Ing. Dimitri Adons
Dr. Roos Peeters

VerpakkingsCentrum
(Ab 01.10.2013 Teil der Universität Hasselt (BE))
 



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Über das VerpakkingsCentrum
Das VerpakkingsCentrum verfügt über einzigartiges Know-how in der Analyse der Gasdurchlässigkeit von flachen Materialien und Verpackungen. Mit 14 Prüfgeräten können zahlreiche Prüfszenarien abgedeckt werden. Darüber hinaus bündelt das VerpakkingsCentrum seine Prüftätigkeit in 4 weiteren Schwerpunkten: physische Materialcharakterisierung, Transportsimulation, klimatologische Untersuchung und Verpackungsoptimierung.

Aber auch die angewandte Forschung gehört zum Leistungsspektrum des VerpakkingsCentrum, z. B. im Zusammenhang mit Thermoformung und Versiegelungsqualität von Kunststoffverpackungen. Die Grundlagenforschung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Universität Hasselt. Sie ist einerseits auf die Optimierung der Barriereeigenschaften von Materialien mithilfe von Nanotechnologie und Strukturmodifikationen im Polymer und andererseits auf die Optimierung von Biomaterialien und Biokompostierung ausgerichtet.

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